聚合物基复合材料液氧贮箱是航天领域单级入轨、低成本和可重复使用航天飞行器液氧燃料贮箱的未来发展方向。本文在全面综述了国外聚合物基复合材料液氧贮箱的研究历程和聚合物及其复合材料与液氧相容性研究最新进展的基础上,针对聚合物基复合材料液氧贮箱的核心问题-聚合物及其复合材料与液氧的相容性问题,开展了相关研究。旨在迅速扭转我国在此研究领域接近空白的局面,奠定我国聚合物基复合材料液氧贮箱的研究基础,为我国未来航天事业发展提供必要的技术储备和保障。论文首先就聚合物材料与液氧不相容现象进行了分析,系统研究了其原因、机理、评价方法等,并由此确定了聚合物材料的选择和改性的方向。研究中采用标准的ABMA型液氧冲击敏感性试验为主,其他新方法为辅的评价体系。在研究影响聚合物液氧冲击敏感性的物理和化学因素时,发现聚合物材料试样表面的凹坑显著增大了试样的液氧冲击敏感性,试样表面的凸起则降低了试样的液氧冲击反应敏感性;聚合物材料试样经过液氧浸泡和高温预氧化后的液氧冲击反应敏感性增大。研究了聚合物的抗氧化性和阻燃性能与其液氧冲击反应敏感性之间的对应关系,认为聚合物材料与液氧相容性的化学实质在于氧化,这种氧化与聚合物在高温空气中的氧化燃烧在本质上是相同的。以上结论为液氧相容性聚合物材料的制备和应用提供了理论指导。在研究聚合物液氧相容性机理时,发现聚合物材料受到液氧冲击时发生的敏感现象是由于力学冲击在材料表面产生热点,热点区域的急剧温升造成聚合物的热氧降解,释放出可燃性小分子气体与氧气混合后发生点燃引起的。因此,在液氧冲击试验之外,建立了热分析、表面红外分析、X射线光电子能谱分析等仪器分析方法和聚合物燃烧性能参数测定等辅助手段,由此可以更加科学和全面地表征聚合物与液氧的相容性。经过广泛筛选和实验,确定以环氧氰酸酯共固化体系(EC)作为本文的基础研究体系。其中双酚A型环氧树脂的共固化体系(EBAC)表现出最好的综合性能。为了进一步改善此体系与液氧的相容性,系统研究了多种改性途径和方法。发现抗氧化改性和阻燃改性均可以明显改善聚合物与液氧的相容性。采用结构调整和添加抗氧化剂的手段对EBAC体系进行抗氧化改性,改性后得到一